DE1110731B - Optimal value controller - Google Patents
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Description
Optimalwertregler Es sind Regler bekannt, die den Zweck haben, charakteristische Meßwerte z. B. des Druckes, der elektrischen Spannung, des Wirkungsgrades, der Umdrehungszahl, des Mischungsverhältnisses mindestens zweier im Fluß befindlicher Chemikalien usw. der in Frage kommenden Anlagen und Maschinen auf einen Optimalwert zu bringen. Diesen Meßwerten sind die Stellgrößen des Reglers proportional, welche ihrerseits die Regelgrößen beeinflussen. In geeigneten Fällen dienen die Meßwerte selbst als Stellgrößen. Der Optimalwert wird im Verlauf der Regelgröße gefunden und mehr oder minder sicher aufrechterhalten.Optimal value controller There are controllers known which have the purpose of characteristic Measured values z. B. the pressure, the electrical voltage, the efficiency, the number of revolutions, the mixing ratio of at least two chemicals in the flow, etc. to bring the systems and machines in question to an optimal value. This one Measured values are proportional to the manipulated variables of the controller, which in turn are the controlled variables influence. In suitable cases, the measured values themselves serve as manipulated variables. Of the The optimum value is found in the course of the controlled variable and is more or less certain maintain.
Diese bekannten Regler arbeiten zwar mit verhältnismäßig einfachen Steuerungsmitteln, haben aber den Nachteil, daß die Steuerungsvorrichtung beispielsweise für die Größe B, durch die der Wert einer Größe A bestimmt werden soll, dauernd hin und her pendeln muß. Dies bedeutet eine Forderung, die bei Regelanordnungen größerer Leistung nur sehr schwierig erfüllt werden kann.Although these known regulators operate with relatively simple control means, they have the disadvantage that the control device has to oscillate continuously back and forth , for example for variable B, by which the value of a variable A is to be determined. This means a requirement that can only be met with great difficulty in the case of control arrangements with greater power.
Die Lagenänderung der bekannten Regler ist unabhängig von der Größe der vorhergegangenen Änderung des Meßwertes. Die Regelung erfolgt also schrittweise mit gleich groß bleibenden Sprüngen; der Aufbau bedingt somit, wenn die Regeleinrichtung umgekehrt werden muß, zunächst zwei Schaltschritte in der nicht gewünschten Richtung in Kauf zu nehmen.The change in position of the known regulators is independent of the size the previous change in the measured value. The regulation is therefore carried out gradually with jumps of the same size; the structure thus requires if the control device must be reversed, first two switching steps in the undesired direction to accept.
Ein besonderer Nachteil bei den bekannten Reglern ist der, daß bei kleineren Schritten eine träge Regelung und bei großen Schritten ein überspringen des Optimalwertes der Stellgröße und ein Pendeln mit großer Amplitude die Folge, ist. Dieses Pendeln verhindert aber auch ein rasches Erreichen einer ruhigen Betriebslage der geregelten Einrichtung.A particular disadvantage of the known regulators is that at small steps a sluggish regulation and skip large steps the optimal value of the manipulated variable and oscillation with a large amplitude, is. However, this oscillation also prevents a rapid achievement of a quiet operating situation the regulated facility.
Bei einer anderen Ausführung von Reglern mit elektronischer Einrichtung eines. maximalen oder minimalen Meßwertes werden Kondensatoren vorgesehen, die einer Wechselschaltung unterliegen und durch die festzustellen ist, ob der Meßwert steigt oder sinkt, d. h., ihre Aufgabe besteht darin, das algebraische Vorzeichen der Änderungsrichtung der Reglerstellung, nicht aber mangels einer Verbindung mit den Schaltern auch die Größe der Änderung des Meßwertes und weiter eine der gespeicherten Meßwertänderung proportionale Regelungsänderung zu bestimmen.In another version of controllers with electronic equipment one. maximum or minimum measured value, capacitors are provided which are subject to an alternating circuit and by means of which it is possible to determine whether the measured value rises or falls, d. That is, their task is to determine the algebraic sign of the direction of change of the controller position, but not, in the absence of a connection with the switches, also the size of the change in the measured value and, furthermore, a control change proportional to the stored measured value change.
Die Erfindung betrifft einen Optimalwertregler, bei dem die Stellgröße Y im Verlauf der Regelgröße X einen Optimalwert aufweist, wobei zur Auffindung des Optimalwertes von Y zwei aufeinanderfolgende Werte von Y gemessen werden und der Sollwert der Regelgröße X in Abhängigkeit von der Richtung der -gemessenen Änderung von Y schrittweise verstellt wird. Die vorstehend angeführten Nachteile der bekannten Optimalwertregler werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die Sollwertverstellung außerdem von der Größe der vorausgegangenen Änderung von Y abhängig gemacht wird. Die Schritte der Regelgröße also sind untereinander ungleich; d. h., sie werden der Eigenart der zu regelnden Einrichtung derart angepaßt, daß sie möglichst groß gewählt werden und in der Nähe des zu erreichenden Optimal- oder auch Sollwertes so klein ausfallen, daß ein überspringen des Optimalwertes der Stellgröße unmöglich wird.The invention relates to an optimal value controller in which the manipulated variable Y has an optimal value in the course of the controlled variable X , two successive values of Y being measured to find the optimal value of Y and the setpoint of the controlled variable X depending on the direction of the measured change in Y is adjusted gradually. The above-mentioned disadvantages of the known optimal value regulators are eliminated according to the invention in that the setpoint adjustment is also made dependent on the size of the previous change in Y. The steps of the controlled variable are therefore not equal to one another; d. That is, they are adapted to the nature of the device to be controlled in such a way that they are selected to be as large as possible and, in the vicinity of the optimal or setpoint value to be achieved, are so small that it becomes impossible to skip the optimal value of the manipulated variable.
Als Maßstab sowohl für die Änderungen der Stellgrößen als auch der Regelgrößen werden im Erfindungsfall Elektrizitätsmengen gespeichert oder Gleichspannungen mittels Potentiometer festgehalten. Hierbei wird es in der Regel notwendig, der Differenz zweier aufeinanderfolgender Stellgrößen'einen Faktor ±k beizufügen, und zwar positiv für den Fall, daß ein Maximalwert der Stellgröße, und negativ für den Fall, daß ein Minimalwert der Stellgröße erreicht werden soll. Um den Optimalwert der Stellgröße aufrechtzuhalten, wird es notwendig, dem Regler periodisch kleine Störimpulse zuzuführen, die ein Pendeln der Stellgröße um ihren Optimalwert mit kleinster Amplitude bewirken.In the case of the invention, quantities of electricity are stored or direct voltages are recorded by means of potentiometers as a yardstick for both the changes in the manipulated variables and the controlled variables. In this case it is usually necessary to add a factor ± k to the difference between two successive manipulated variables, namely positive for the case that a maximum value of the manipulated variable and negative for the case that a minimum value of the manipulated variable is to be achieved. In order to maintain the optimum value of the manipulated variable, it is necessary to periodically feed small interference pulses to the controller, which cause the manipulated variable to oscillate around its optimum value with the smallest amplitude.
An Hand der Abb. 1 wird der grundlegende Erfindungsgedanke erläutert. Die Abb. 2 bis 5 zeigen Ausführungsbeispiele desselben. In der Abb. 1 bedeutet die Kurve 1 die für den vorliegenden Regelungsfall gegebene Meßwertcharakteristik bzw. die Stellgröße im Verlauf der Regelgröße. Das zu erreichende Optimum der Stellgröße liegt bei Punkt 2 der Kurve.The basic idea of the invention is explained with reference to Fig. 1. Figs. 2 to 5 show embodiments of the same. In Fig. 1 , curve 1 indicates the measured value characteristic given for the present control case or the manipulated variable in the course of the controlled variable. The optimum to be achieved for the manipulated variable is at point 2 of the curve.
Sobald der Regler eingeschaltet wird, wird die Regelgröße X von ihrer Grundstellung x" in die Stellung x" - , verschoben, wobei die Größe des ersten Schrittes.ic"-,-x" so angepaßt gewählt wird, daß möglichst wenig Schritte zur Erreichung des Optimalwertes der Stellgröße erforderlich werden, daß aber andererseits die Schritte in der Nähe des Optimalwertes so klein sind, daß ein überspringen des Optimalwertes der Stellgröße möglichst vermieden wird. Die Änderung der Regelgröße von x" in x"" bewirkt eine Änderung der Stellgröße von y" in y" = 1. Die Differenz der beiden Stellgrößenwerte ist a. Um diesen Differenzwert multipliziert mit einem Faktor ±k wird die Regelgröße X beim nächsten Schritt ver-. gebracht. Dadurch ändert und auf die Stellung x"", steigt die Stellgröße yn um den Wert b auf y" , - Anschließend wird die Regelgröße X um ±k - b verändert in die Stellung x" -,., gebracht. Solche Schritte der Regelgröße wiederholen sich solange, bis die Differenz der Stellgrößenwerte yna.,c--xuiax-, oder Ymax - , - y".., praktisch gleich -' 0 wird.As soon as the controller is switched on, the controlled variable X is shifted from its basic position x "to the position x" - , the size of the first step Optimum value of the manipulated variable will be required, but on the other hand the steps in the vicinity of the optimum value are so small that skipping the optimum value of the manipulated variable is avoided as far as possible. The change in the controlled variable from x " to x"" changes the manipulated variable from y" to y " = 1. The difference between the two manipulated variable values is a. By this difference value multiplied by a factor of ± k, the controlled variable X is ver in the next step This changes and moves to the position x "", the manipulated variable yn increases by the value b to y " , - Then the controlled variable X is changed by ± k - b to the position x" -, .. Such Steps of the controlled variable are repeated until the difference between the manipulated variable values yna., C - xuiax-, or Ymax -, - y ".., practically equals - ' 0 .
Es gelten also die Bedingungen: Xn-'2-Xn-1 # --'- k (y,# -, -y.) für den Fall, daß ein Maximum des Stellwertes und xit -2--,ull - i # -k (y. , 1 _y11) für den Fall. daß ein Minimum des Stellwertes erreicht werden soll.The following conditions apply: Xn-'2-Xn-1 # --'- k (y, # -, -y.) For the case that a maximum of the manipulated variable and xit -2 -, ull - i # -k (y. , 1 _y11) for the case. that a minimum of the control value should be reached.
Abb. 2 stellt das Schema eines Reglers dar, der geeignet ist, die vorstehenden Bedingungen zu erfüllen und die Regelung des Stellwertes und somit der zu regelnden Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.Fig. 2 represents the scheme of a regulator that is suitable for the to meet the above conditions and the control of the manipulated variable and thus the device to be controlled according to the present invention.
Die Spannung, die dem Wert y, der Stellgröße Y entspricht, wird an die Klemmen 3 und 4 gelegt. Somit liegen die genannten Spannungen am Gitter und an der Kathode der Röhre 6 bzw. der Röhre 7. Die besagten Röhren besitzen je zwei Anoden, die über geeignete Widerstände zu Kreisen geschaltet sind. Dadurch wird bewirkt, daß die auftretenden Spannungen zwischen den Punkten 8 und 9 einerseits und den Punkten 10 und 11 andererseits genau gleich groß, jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen versehen sind. Sie sind proportional der Änderung des Meßwertes y, - , - Y" der Stellgröße Y. - Die Spannung, die der Lage X,1,2 der RegelgrößeX, welche erreicht werden soll, entspricht, wird an die Klemmen 12 und 13 gelegt, während diejenige, die gespeichert wurde und die der vorhergehenden Lage x, - , der Regelgröße X entspricht, an die Klemmen 14 und 13 geführt wird.The voltage, which corresponds to the value y, the manipulated variable Y, is applied to terminals 3 and 4. Thus, the voltages mentioned are applied to the grid and to the cathode of the tube 6 and the tube 7. Said tubes each have two anodes which are connected to form circles via suitable resistors. This has the effect that the stresses occurring between points 8 and 9 on the one hand and points 10 and 11 on the other hand are exactly the same size, but are provided with opposite signs. They are proportional to the change in the measured value y, - , - Y "of the manipulated variable Y. - The voltage, which corresponds to position X, 1,2 of the controlled variable X, which is to be reached, is applied to terminals 12 and 13 while the one that was saved and that corresponds to the previous position x, - , the controlled variable X, is fed to terminals 14 and 13 .
Diese Spannungen liegen somit an den Gittern und Kahoden der Röhren 15 und 16, welche ebenfalls jede zwei Anoden besitzen. Auch hier werden durch Einbau geeigneter Widerstände Anodenkreise gebildet, in denen zwischen den Punkten 17 und 18 einerseits und den Punkten 19 und 20 andererseits Spannungen mit gleichem Vorzeichen und gleicher Größe auftreten, die der Lagenänderung x""-x"" der RegelgröäeX proportional sind und somit der ge- wünschten Änderung der Lage der Regelgröße entsprechen. Das Antriebsglied des Reglers wird über ein aus zwei Röhren 21 und 22, welche je zwei Gitter und je zwei Anoden besitzen, bestehendes Relais beeinflußt. über die Klemmen 23, 24 und 25 fließt der Betätigungsstrom des nicht dargestellten Stellgliedes. Durch Betätigung des vierpoligen Schalters 26 wird die Spannung zwischen den Punkten 8 und 9 gegen die zwischen den Punkten 18 und 17 geschaltet und ebenso diejenige zwischen den Punkten 10 und 11 gegen die zwischen den Punkten 19 und 20. Die sich hierdurch an den Enden der Widerstände 27 und 28 ergebenden Spannungen werden den Gittern der Röhren 21 und 22 aufgeprägt, wobei das eine Ende des Widerstandes 27 mit dem einen Gitter, das andere Ende desselben mit dem anderen Gitter der Röhre 21 verbunden ist. Entsprechend liegen die Enden des Widerstandes 28 an den Gittern der Röhre 22. Es arbeitet jedoch immer nur eine Röhre, weil die elektronische Wippe 29 den Anodenstrom der einen oder der anderen Röhre ausschaltet. Die Wippe 29 selbst wurde durch das Schließen des zweipoligen Schalters 30 während der Änderung der Stellung (x",-x,) der Regelgröße X, die der in Gang befindlichen Stellungsänderung (X,' - 2 - X,' , 1) voranging, betätigt.These voltages are thus on the grids and Kahoden of the tubes 15 and 16, which also each have two anodes. Here, too, by installing suitable resistors, anode circles are formed in which voltages with the same sign and magnitude occur between points 17 and 18 on the one hand and points 19 and 20 on the other, which are proportional to the change in position x "" - x "" of the controlled variable and thus the desired change in the position of the controlled variable correspond. The drive member of the regulator is influenced by a two tubes 21 and 22 which each have two gratings and two anodes consisting relay. The actuating current of the actuator (not shown) flows through terminals 23, 24 and 25. By actuating the four-pole switch 26 , the voltage between points 8 and 9 is switched against that between points 18 and 17 and also that between points 10 and 11 against that between points 19 and 20. This is thereby at the ends of the resistors The voltages resulting from 27 and 28 are impressed on the grids of the tubes 21 and 22, one end of the resistor 27 being connected to one grid and the other end of the same to the other grid of the tube 21. Correspondingly, the ends of the resistor 28 lie on the grids of the tube 22. However, only one tube always works because the electronic rocker 29 switches off the anode current of one or the other tube. The rocker 29 itself was activated by the closing of the two-pole switch 30 during the change in the position (x ", - x,) of the controlled variable X, which preceded the change in position (X, '- 2 - X,' , 1) in progress, actuated.
Die beschriebene Anordnung der Röhren und Schalter löst also immer eine solche Stellungsänderung der Regelgröße aus, die der vorhergehenden Änderung der Stellgröße Y entspricht. Mit anderen Worten, die als Beispiel dargestellte Regleranordnung, welche in der Lage ist, die Regelung einer Einrichtung oder Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung zu bewirken, ist geeignet, die obengenannten Bedingungen xii,2--xn,l = ±k (y""-y.) zu erfüllen.The described arrangement of the tubes and switches therefore always triggers a change in the position of the controlled variable that corresponds to the previous change in the manipulated variable Y. In other words, the controller arrangement shown as an example, which is able to effect the control of a device or machine according to the present invention, is suitable for meeting the above-mentioned conditions xii, 2 - xn, l = ± k (y "" -y.) to meet.
Die Schalter 26 und 30 werden in einem bestimmten (unter Umständen von der Umdrehungszahl einer zu regelnden Maschine abhängigen) Rhythmus geschlossen, um den Ablauf der Änderungen der Stellung der Regelgröße auszulösen. Die Schließdauer des Schalters 26 entspricht der Zeit, welche zur Durchführung der Stellungsänderung der RegelgrößeX erforderlich ist. Der Schalter30 soll hingegen nur einen Stromstoß auf die Wippe 29 auslösen. Die Schließdauer des letzteren ist daher nur kurz und erfolgt gegen Ende der Änderung der Stellung der Regelgröße oder zwischen der beendeten und der anlaufenden Stellungsänderung, da die elektronische Wippe die Eigenschaft besitzt, den durch den Stromstoß bewirkten elektrischen Stand aufrechtzuerhalten.The switches 26 and 30 are closed in a specific rhythm (which may be dependent on the number of revolutions of a machine to be controlled) in order to trigger the sequence of changes in the position of the controlled variable. The closing duration of the switch 26 corresponds to the time which is required to carry out the change in position of the controlled variable X. The switch 30, on the other hand, is only intended to trigger a current surge on the rocker 29. The closing time of the latter is therefore only short and takes place towards the end of the change in the position of the controlled variable or between the completed and the starting change in position, since the electronic rocker has the property of maintaining the electrical level caused by the current surge.
Die Stellungsänderungen der Regelgröße können in gleichen oder ungleichen Zeitabständen, je nach den vorliegenden Bedürfnissen, erfolgen.The position changes of the controlled variable can take place at equal or unequal time intervals, depending on the requirements at hand.
Die selbsttätige überwachung des Verharrens der Regelgröße in der Lage, die den Optimalwert der Stellgröße bedingt, wird dadurch gesichert, daß der Regelgröße in zeitgleichen oder nicht zeitgleichen Ab- ständen eine kleine Störung aufgedrückt wird.The automatic monitoring of the persistence of the controlled variable in the situation which requires the optimum value of the manipulated variable, is ensured by the fact that the controlled variable in simultaneous or not simultaneous intervals, a small disturbance is pressed.
Abb. 3 zeigt das Schema eines beispielsweisen Speicherelementes, das geeignet ist, die Spannung aufrechtzuerhalten, welche einem vorangegangenen Meßwut der Stellgröße Y oder der Regelgröße X entspricht.Fig. 3 shows the scheme of an exemplary storage element that is suitable for maintaining the voltage that corresponds to a previous measurement of the manipulated variable Y or the controlled variable X.
Die an die Klemmen 31 und 32 gelegte Spannung wird einerseits auf die Klemmen 33 und 34 übertragen und dient ihrerseits als Ladespannung der Kondensatoren 35 und 36, an die sie mittels Umschalter 37 abwechselnd gelegt wird. Die der Stellgröße oder der Regelgröße entsprechende Spannung wird durch den einen oder anderen der Kondensatoren 35 und 36 gespeichert und über die Klemmen 38 und 34 den Röhren zugeführt. Je nachdem das Speicherelement dazu dienen soll, den Stellgrößen oder den Reglergrößen proportionale Spannungen zu speichern, werden die Klemmen 33, 34 und 38 mit den Klemmen 3, 4 und 5 bzw. 12, 13 und 14 der Abb. 2 verbunden. Der vorgesehene Betätigungsrhythmus des Umschalters 37, welcher dem der Schalter 26 und 30 entsprechen muß, bestimmt den Zeitabstand der Abnahme der der Stellgröße und der Regelgröße proportionalen Spannungen.The voltage applied to terminals 31 and 32 is transmitted to terminals 33 and 34 on the one hand and serves in turn as the charging voltage of capacitors 35 and 36, to which it is alternately applied by means of changeover switch 37. The voltage corresponding to the manipulated variable or the controlled variable is stored by one or the other of the capacitors 35 and 36 and fed to the tubes via the terminals 38 and 34. Depending on whether the storage element is to be used to store voltages proportional to the manipulated variables or the controller variables, terminals 33, 34 and 38 are connected to terminals 3, 4 and 5 or 12, 13 and 14 in Fig. 2. The intended operating rhythm of the changeover switch 37, which must correspond to that of the switches 26 and 30 , determines the time interval between the decrease in the voltages proportional to the manipulated variable and the controlled variable.
Abb. 4 zeigt die Möglichkeit, den Stellgrößen bzw. den Regelgrößen proportionale Spannungen festzuhalten. In diesem Falle liegt die Spannung an den Klemmen 39 und 40, so daß einerseits die Klemmen 41 und 42 an derselben Spannung liegen, und andererseits wird eine veränderbare Spannung, die einem Potentiometer entommen wird, mittels eines Relais 43 und eines Umschalters 44 gegen sie geschaltet. Die Potentiometereinrichtung besteht aus einer Stromquelle 45, einem Widerstand 46 und dem einen oder anderen der auf dem Widerstand 46 gleitenden Kontakte 47 bzw. 48. Sie werden durch ihre zugehörigen, über den dreipoligen Umschalter51 bzw. über das Relais 43 aus der Stromquelle 52 gespeisten Motore 49 bzw. 50 in die erforderliche Richtung, die durch das Relais 49 eingestellt wird, verschoben.Fig. 4 shows the possibility of holding voltages proportional to the manipulated variables or the controlled variables. In this case, the voltage is applied to terminals 39 and 40, so that on the one hand terminals 41 and 42 are connected to the same voltage, and on the other hand a variable voltage, which is taken from a potentiometer, is switched against them by means of a relay 43 and a changeover switch 44 . The potentiometer means comprises a current source 45, a resistor 46 and to one or other of the sliding on the resistor 46 contacts 47 and 48. They are fed by their associated, through the three-pole Umschalter51 or via the relay 43 from the power source 52 motor 49 or 50 in the required direction, which is set by the relay 49, shifted.
Der dreipolige Umschalter51 ist mit den einpoligen Umschaltern 44 und 53 gekoppelt, so daß die Schaltbewegungen aller drei Schalter gleichzeitig erfolgen. Die Schalter44 und 53 liegen in der linken Stellung an den Gleitkontakten 47 bzw. 48 und umgekehrt in der rechten Stellung an den Gleitkontakten 48 und 47, wobei die Klemrn954 immer am Drehpunkt des Schalters 53 liegt. Die Schaltergruppe 44, 51 und 53 wird in einem bestimffiten Rhythmus umgeschaltet, welchem der Zeitabstand der Abnahme der der Stellgröße bzw. der der Regelgröße proportionalen Spannungen entspricht.The three-pole changeover switch 51 is coupled to the single-pole changeover switches 44 and 53 so that the switching movements of all three switches take place simultaneously. The switches 44 and 53 are in the left position on the sliding contacts 47 and 48 and vice versa in the right position on the sliding contacts 48 and 47, the Klemrn954 always being at the pivot point of the switch 53 . The switch group 44, 51 and 53 is switched over in a specific rhythm, which corresponds to the time interval between the decrease in the voltages proportional to the manipulated variable or the controlled variable.
Die den aufeinanderfolgenden Stellgrößenwerten bzw. Regelgrößenstellungen entsprechenden Spannungen lassen sich jederzeit durch die Lage des Gleitkontaktes 47 (oder auch 48) auf dem Widerstand 46 festhalten. Derjenige Gleitkontakt, der nicht verschoben wird, hält die dem Stellgrößenwert bzw. der Regelgrößeneinstellung entsprechende Gleichspannung fest, die an den Klemmen 54 und 42 abgenommen werden kann.The successive manipulated variable values or controlled variable settings Corresponding tensions can be determined at any time by the position of the sliding contact Hold 47 (or 48) on the resistor 46. The one sliding contact that is not shifted, the manipulated variable value or the controlled variable setting holds corresponding DC voltage, which can be taken from terminals 54 and 42 can.
In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, die Regelgröße von einer Stellgröße abhängig zu machen, die selbst wieder das Verhältnis zweier Stellgrößen darstellt. Dies ist besonders der Fall, wenn der günstigste Wirkungsgrad erreicht und aufrechterhalten werden soll. So wird es z. B. möglich, die Luftzufuhr einer Verbrennungskraftmaschine so zu regeln, daß dieselbe jederzeit mit dem günstigsten Wirkungsgrad arbeitet.In certain cases it is useful to take the controlled variable from a manipulated variable to make dependent, which itself again represents the ratio of two manipulated variables. This is especially the case when the most favorable efficiency is achieved and maintained shall be. So it is z. B. possible, the air supply of an internal combustion engine to regulate so that it always works with the most favorable efficiency.
Abb. 5 zeigt z. B. eine Potentiometerschaltung, welcher an den Klemmen 59 und 60 eine Spannung entnommen werden kann, welche dem Verhältnis zweier Stellwerte proportional ist, die der Stellung der Gleitkontakte 55 und 56 auf, dem aus der Stromquelle 58 gespeisten Widerstand 57 entspricht.Fig. 5 shows e.g. B. a potentiometer circuit, from which a voltage can be taken at the terminals 59 and 60 , which is proportional to the ratio of two control values, which corresponds to the position of the sliding contacts 55 and 56 , the resistor 57 fed from the current source 58 .
Im vorliegenden Falle der Regelung einer Brennstoff-Einspritz-Kraftmaschine wird die Stellung des Gleitkontaktes 55 dem Liefergrad der Einspritzpumpe und die des Gleitkontaktes 56 dem Drehmoment oder der angegebenen Kraft entsprechen.In the present case of the regulation of a fuel injection engine, the position of the sliding contact 55 will correspond to the degree of delivery of the injection pump and that of the sliding contact 56 will correspond to the torque or the specified force.
In bestimmten Fällen kann die vorstehend- beschriebene Regelung eine gewisse Gefahr mit sich bringen, wenn z. B. eine Verbrenntingskraftmaschine auf einen Minimalverbrauch von Kraftstoff eingeregelt wird. Es kann dann eine unzulässige, hohe Temperatursteigerung in der Maschine auftreten, die eine Beschädigung dieser verursachen würde. Es besteht aber die Möglichkeit, die Regelung bei Gefahr aussetzen zu lassen oder, wenn nötig, umzukehren. Zwecks Erreichung dieses Ziels läßt man über geeignete übertrager weitere elektrische Spannungen auf die Gitter der Röhren 21 und 22 einwirken. Diese elektrischen Spannungen werden proportional den gefährlichen Stellwerten (z. B. Temperaturwerten) abgestimmt. Dadurch wird es möglich, den Bereich der Änderungen der Regelgröße auf einen bestimmten, gewünschten Wert zu begrenzen. Die diesem Grenzwert entsprechende Spannung' die von den Anodenstrornkreisen der Röhren 15 und 16 entnommen wird, läßt man auf ein geeignetes Relais wirken. Eine solche Begrenzung wird auch dann von Bedeutung sein, wenn die Gefahr einer Pendelung um den gewünschten Maximal- (oder Minimal-) Wert besteht.In certain cases, the regulation described above can bring a certain risk if z. B. an internal combustion engine is regulated to a minimum consumption of fuel. An unacceptably high temperature increase can then occur in the machine, which would damage it. However, there is the option of suspending the regulation in the event of danger or, if necessary, reversing it. In order to achieve this goal, further electrical voltages are allowed to act on the grids of the tubes 21 and 22 via suitable transmitters. These electrical voltages are adjusted proportionally to the dangerous control values (e.g. temperature values). This makes it possible to limit the range of changes in the controlled variable to a specific, desired value. The voltage corresponding to this limit value, which is taken from the anode circuits of the tubes 15 and 16 , is allowed to act on a suitable relay. Such a limitation will also be important if there is a risk of oscillation around the desired maximum (or minimum) value.
Die im vorstehenden erwähnten elektromechanischen Schalter und Umschalter werden vorzugsweise durch einen gemeinsamen Motor betätigt. Sie können sowohl als Kipp-, Hebel-, Dreh- oder Walzenschalter bzw. in einer sonst geeigneten Form ausgebildet sein. Sie können aber auch durch elektronische Schalter oder Umschalter ersetzt werden.The above-mentioned electromechanical switches and changeover switches are preferably operated by a common motor. You can use both Toggle, lever, rotary or roller switch or in any other suitable form be. But they can also be replaced by electronic switches or changeover switches will.
Die obige Beschreibung ist im wesentlichen unter Zugrundelegung der Fälle erfolgt, in welchen die Änderung der Meßwerte (durch proportionale Gleichspannungen dargestellt) einer Meßreihe zur Auslösuno, der Reglertätigkeit benutzt wird. Die Regelung kann aber ebenfalls durch mehrere Gleichspannungen, die entsprechenden physikalischen Meßwerten verschiedener Meßreihen proportional sind, ausgelöst werden. Andererseits können aber auch Gleichspannungen, die den Werten einer einzigen Meßreihe entsprechen, oder die sich aus den Meßwerten verschiedener Meßreihen ergeben, dazu benutzt werden, die Tätigkeit mehrerer Regler oder Reglergruppen auszulösen.The above description is essentially based on the Cases occur in which the change in the measured values (due to proportional DC voltages shown) a series of measurements for the tripping which is used by the controller. the Regulation can, however, also be carried out by several DC voltages, the corresponding physical measured values of different series of measurements are proportional to be triggered. On the other hand, however, direct voltages that correspond to the values of a single measurement series can also be used or which result from the measured values of different series of measurements can be used to trigger the activity of several controllers or groups of controllers.
Aus dem Dargestellten ergibt sich, daß die beschriebene Regelung gegenüber den bisher benutzten Regelungsarten zahlreiche Vorteile aufweist, insbesondere wenn es darauf ankommt, Maschinen schnell auf das Betriebsoptimum zu bringen und sie auf diesem beharren zu lassen.From what is shown it follows that the regulation described opposite the previously used control types has numerous advantages, especially if it is important to bring machines quickly to optimum operating conditions and they to insist on this.
Claims (2)
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| DE731625C (en) * | 1932-10-23 | 1943-03-02 | Siemens Ag | Arrangement for controlling or regulating or for displaying a variable which can be changed according to a function containing a maximum or minimum |
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1953
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